Скорость теплоносителя в системе отопления

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода

Содержание

Скорость теплоносителя в системе отопления

Индивидуальные системы гидравлического отопления

Чтобы правильно провести гидравлический расчет системы отопления, необходимо принять во внимание некоторые эксплуатационные параметры самой системы. Сюда входят скорость теплоносителя, его расход, гидравлическое сопротивление запорной арматуры и трубопровода, инертность и так далее.

Может показаться, что эти параметры никак друг с другом не связаны. Но это ошибка. Связь между ними прямая, поэтому нужно при анализе опираться именно на них.

Приведем пример этой взаимосвязи. Если увеличить скорость теплоносителя, то сразу же возрастет сопротивление трубопровода. Если увеличить расход, то увеличивается скорость горячей воды в системе, а, соответственно, и сопротивление. Если увеличить диаметр труб, то снижается скорость движения теплоносителя, а значит, снижается сопротивление трубопровода.

О чем это говорит? Можно все рассчитать таким образом, что сократятся расходы на приобретаемые материалы. А это уже экономическая сторона дела.

Система отопления включает в себя 4 основных компонента:

  1. Отопительный котел.
  2. Трубы.
  3. Приборы отопления.
  4. Запорная и регулирующая арматура.

Каждый из этих компонентов имеет свои параметры сопротивления. Ведущие производители обязательно их указывают, потому что гидравлические характеристики могут изменяться. Они во многом зависят от формы, конструкции и даже от материала, из которого изготовлены составляющие отопительной системы. И именно эти характеристики являются самыми важными при проведении гидравлического анализа отопления.

Что же такое гидравлические характеристики? Это удельные потери давления. То есть, в каждом виде отопительного элемента, будь то труба, вентиль, котел или радиатор, всегда присутствует сопротивление со стороны конструкции прибора или со стороны стенок. Поэтому, проходя по ним, теплоноситель теряет свое давление, а, соответственно, и скорость.

Расход теплоносителя

Чтобы показать, как производится гидравлический расчет отопления, возьмем для примера простую отопительную схему, в которую входят отопительный котел и радиаторы отопления с киловаттным потреблением тепла. И таких радиаторов в системе 10 штук.

Здесь важно правильно разбить всю схему на участки, и при этом точно придерживаться одного правила — на каждом участке диаметр труб не должен меняться.

Итак, первый участок — это трубопровод от котла до первого отопительного прибора. Второй участок — это трубопровод между первым и вторым радиатором. И так далее.

Как происходит теплоотдача, и каким образом понижается температура теплоносителя? Попадая в первый радиатор, теплоноситель отдает часть тепла, которое снижается на 1 киловатт. Именно на первом участке гидравлический расчет производится под 10 киловатт. А вот на втором участке уже под 9. И так далее с понижением.

Обратите внимание, что для подающего контура и для обратки данный анализ выполняется отдельно.

Существует формула, по которой можно рассчитать расход теплоносителя:

G = (3,6 х Qуч) / (с х (tr-to))

Qуч — это расчетная тепловая нагрузка участка. В нашем примере для первого участка она равна 10 кВт, для второго 9.

с — удельная теплоемкость воды, показатель постоянный и равный 4,2 кДж/кг х С;

tr — температура теплоносителя при входе на участок;

to — температура теплоносителя при выходе с участка.

Скорость теплоносителя

Существует минимальная скорость горячей воды внутри отопительной системы, при которой само отопление работает в оптимальном режиме. Это 0,2-0,25 м/с. Если она уменьшается, то из воды начинает выделяться воздух, что ведет к образованию воздушных пробок. Последствия — отопление не будет работать, и котел закипит.

Это нижний порог, а что касается верхнего уровня, то он не должен превышать 1,5 м/с. Превышение грозит появлением шумов внутри трубопровода. Наиболее приемлемый показатель — 0,3-0,7 м/с.

Если необходимо провести точный подсчет скорости движения воды, то придется принять во внимание параметры материала, из которого изготовлены трубы. Особенно в этом случае учитывается шероховатость внутренних поверхностей труб. К примеру, по стальным трубам горячая вода движется со скоростью 0,25-0.5 м/с, по медным 0,25-0,7 м/с, по пластиковым 0,3-0,7 м/с.

Что рассчитывается

Выполняется данная процедура в отношении нижеперечисленных рабочих параметров инженерной коммуникации.

  1. Расход жидкости на отдельных сегментах водопровода.
  2. Скорость потока рабочей среды в трубах.
  3. Оптимальный диаметр водопровода, который обеспечивает приемлемое падение напора.

Рассмотрим методику расчёта этих показателей подробно.

Расход воды

Данные по нормативному расходу воды отдельными сантехническими приборами указаны в приложении к СНиП 2.04.01-85. Этот документ регламентирует сооружение канализационных сетей и внутренних водопроводов. Ниже приведена часть соответствующей таблицы.

Таблица 1

Сантехнический прибор Общий расход (ГВС и ХВС), литр/секунда Расход ХВС, литр/секунда
Унитаз с вентилем прямой подачи воды 1,4 1,4
Унитаз с бачком для слива воды 0,10 0,10
Душевая кабинка (смеситель) 0,12 0,08
Ванна (смеситель) 0,25 0,17
Мойка (смеситель) 0,12 0,08
Умывальник (смеситель) 0,12 0,08
Умывальник (водоразборный кран) 0,10 0,10
Кран для полива 0,3 0,3

Если предполагается использовать одновременно несколько приборов, расход суммируется. Так, в случае, когда работает душевая кабинка на первом этаже с одновременным использованием туалета на втором этаже, логично сложить объём расхода воды обоими потребителями – 0,12+0,10 = 0,22 литр/секунда.

Гидравлический расчет трубопроводов

Напор воды в будущем водопроводе зависит от правильности проводимых расчетов

Важно! На пожарные водопроводы распространяется следующая норма: на одну струю он должен обеспечивать расход  не менее 2,5 литр/сек.

Вполне понятно, что при пожаротушении количество струй от одного пожарного гидранта определяется площадью и типом здания. Для удобства ознакомления информация по этому вопросу тоже размещена в табличной форме.

Таблица 2

Тип здания Требуемое количество струй при пожаротушении
Администрации предприятий (объём до 25 000 кубометров) 1
Общественные здания (объём до 25 000 кубометров, более 10 этажей) 2
Общественные здания (объём до 25 000 кубометров, до 10 этажей) 1
Здание управления (объём до 25 000 кубометров, 10 и больше этажей) 2
Здание управления (от 6 до10 этажей) 1
Жилое здание (от 16 до 25 этажей) 2
Жилое здание (до 16 этажей) 1

Скорость потока

Предположим, что перед нами поставлена задача расчёта тупиковой водопроводной сети при заданном пиковом расходе через неё. Цель вычислений – определение диаметра, при котором будет обеспечена приемлемая скорость перемещения потока по трубопроводу (согласно СНиПу – 0,7 – 1,5 м/сек).

Гидравлический расчет трубопроводов

Для подбора диаметра трубы также необходимы расчеты

Применяем формулы. Размер трубопровода увязывается со скоростью потока воды и её расходом такими формулами:

S=π*R2 , где

S – площадь поперечного сечения трубы. Единица измерения – метр квадратный; π – известное иррациональное число; R – радиус внутреннего диаметра трубы.

Единица измерения — те же метры квадратные.

На заметку!Для чугунных и стальных труб радиус обычно приравнивают к половине их условного прохода (ДУ). У большинства пластиковых трубных изделий  номинальный наружный диаметр на шаг больше внутреннего диаметра. Например, у полипропиленовой трубы с  внутренним сечением 32 миллиметра наружный диаметр равен 40 миллиметров.

Следующая формула выглядит так:

                                                                              W= V×S, где

W – расход воды в кубометрах; V – скорость потока воды (м/сек.); S – площадь сечения (метры квадратные).

Пример. Выполним расчет трубопровода системы пожаротушения для одной струи, расход воды в которой равен 3,5 литра в секунду. В системе СИ значение этого показателя будет таким: 3,5 л/сек = 0,0035 м3/сек. Такой расход на одну струю нормируется на тушение пожара внутри складских и производственных зданий объёмом от 200 до 400 кубометров и высотой до 50 метров.

Гидравлический расчет трубопроводов

У полимерных труб наружный диаметр может быть на шаг больше внутреннего

Сначала берём вторую формулу и вычисляем минимальную площадь сечения. Если скорость составляет 3 м/сек., этот показатель равен

                                                              S=W/V=0,0035/3= 0,0012 м2

                Тогда радиус внутреннего сечения трубы будет таким:

   R=√S/π=0,019 м.

Таким образом, внутренний диаметр трубопровода должен быть  равен минимум

                                               Dвн. = 2R = 0,038 м =3,8 сантиметров.

Если результат вычислений является промежуточной величиной между стандартными значениями размеров трубных изделий, округление производится в большую сторону. То есть в данном случае подойдёт стандартная стальная труба с ДУ=40 мм.

Как просто узнать диаметр. Для того чтобы выполнить быстрый расчёт, можно использовать ещё одну таблицу, которая непосредственно увязывает расход воды через трубопровод с его условным диаметром. Она представлена ниже.

Таблица 3

Расход, литр/сек. Минимальный ДУ трубопровода, миллиметры
10 50
6 40
4 32
2,4 25
1,2 20
0,6 15
0,20 10

Потеря напора

Расчёт потери напора на участке трубопровода известной длины выполняется достаточно просто. Но здесь необходимо использовать изрядное количество переменных. Найти их значения можно в справочниках. А формула выглядит следующим образом:

                                                              P = b×L×(1 +K), где

P – потеря напора в метрах водяного столба. Такая характеристика применима ввиду того, что изменяется давление воды в её потоке; b – гидравлический уклон трубопровода; L – длина трубопровода в метрах; K – специальный коэффициент. Этот параметр зависит от назначения сети.

Гидравлический расчет трубопроводов

На потерю напора влияет наличие запорной арматуры и изгибы трубопровода

Данная формула значительно упрощена. На практике падение напора вызывают запорная арматура и изгибы трубопровода. С цифрами, отображающими данное явление в фасонных частях, вы можете ознакомиться, изучив следующую таблицу.

Таблица 4

Эквивалент длины прямого участка трубопровода, метры
Диаметр 300 250 200 150 125 100 80 65 50 40 32 25
Открытый на 50% запорный кран 60 60 60 45 30 30 15 15,0 15 15,0 15 15,0
Открытый на 75% запорный кран 8 8 8 6 4 4 2 2 2 3 3 2
Открытый на 100% запорный кран 2 2 2 1,5 1 1 0,50 0,50 0,5 0,5 0,50 0,5
Обратный клапан 35 25 25 20 15 10 9 8 7 6 5 4
Обратный клапан водоразборный 45 30 30 25 20 15 12 10 9 8 7 6
Коническое сужение 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0
Колено 90 градусов 7 5 4 2,7 2,5 1,7 1,30 0,9 0,70 0,6 0,40 0,3
Отвод 90 градусов 5,5 5 3 2 1,8 1,20 1 0,7 0,50 0,4 0,30 0,2

Некоторые элементы вышеуказанной формулы необходимо прокомментировать. С коэффициентом всё просто. Его значения можно узнать из СНиПа № 2.04.01-85.

Таблица 5

Назначение водопровода

Коэффициент
Производственно-противопожарный 0,15
Хозяйственно-питьевой 0,3
Противопожарный 0,1
Хозяйственный производственно- противопожарный 0,2

Что же касается понятия «гидравлический уклон», то здесь всё намного сложнее.

Важно! Данная характеристика отображает сопротивление, оказываемое трубой движению воды.

Гидравлический уклон – величина производная от следующих параметров:

  • скорость потока. Зависимость прямо пропорциональная, то есть гидравлическое сопротивление тем выше, чем быстрее движется поток;
  • диаметр трубы. Здесь зависимость уже обратно пропорциональная: гидравлическое сопротивление возрастает с уменьшением сечения ветки инженерной коммуникации;
  • шероховатость стенок. Этот показатель зависит в свою очередь от материала трубы (поверхность ПНД или полипропилена более гладкая, чем у стали). В некоторых случаях немаловажным фактором является возраст труб водопровода. Формирующиеся со временем известковые  отложения и ржавчина увеличивают шероховатость поверхности их стенок.

Гидравлический расчет трубопроводов

В старых трубах гидравлическое сопротивление возрастает, так как из-за зарастания внутренних стенок труб их просвет сужается.

Выбор основного контура

Скорость теплоносителя в системе отопления

Гидравлическая стрелка отделяет котловые и отопительные контура

Здесь необходимо рассматривать отдельно две схемы — однотрубную и двухтрубную. В первом случае расчет нужно вести через самый нагруженный стояк, где установлено большое количество отопительных приборов и запорной арматуры.

Во втором случае выбирается самый загруженный контур. Именно на его основе и нужно делать подсчет. Все остальные контуры будет иметь гидравлическое сопротивление гораздо ниже.

В том случае, если рассматривается горизонтальная развязка труб, то выбирается самое загруженное кольцо нижнего этажа. Под загруженностью понимают тепловую нагрузку.

Заключение

Скорость теплоносителя в системе отопления

Отопление в доме

Итак, подведем итог. Как видите, чтобы сделать гидравлический анализ отопительной системы дома, необходимо учесть многое. Пример специально был простым, поскольку разобраться, скажем, с двухтрубной системой отопления дома в три или более этажей очень сложно. Для проведения такого анализа придется обратиться в специализированное бюро, где профессионалы разберут весь проект отопления «по косточкам».

Необходимо будет учесть не только вышеописанные показатели. Сюда придется включить потерю давления, снижение температуры, мощность циркуляционного насоса, режим работы системы и так далее. Показателей много, но все они присутствуют в ГОСТах, и специалист быстро разберется, что к чему.

Единственное, что необходимо предоставить для расчета — это мощность отопительного котла, диаметр труб, наличие и количество запорной арматуры и мощность насоса.

Гидравлический расчёт системы отопления с учетом трубопроводов.

Скорость теплоносителя в системе отопления
Гидравлический расчёт системы отопления с учетом трубопроводов.

При проведении дальнейших расчетов мы будем использовать все основные гидравлические параметры, в том числе расход теплоносителя, гидравлическое сопротивление арматуры и трубопроводов, скорость теплоносителя и т.д. Между данными параметрами есть полная взаимосвязь, на что и нужно опираться при расчетах.

К примеру, если повысить скорость теплоносителя, одновременно будет повышаться гидравлическое сопротивление у трубопровода. Если повысить расход теплоносителя, с учетом трубопровода заданного диаметра, одновременно возрастет скорость теплоносителя, а также гидравлическое сопротивление. И чем больше будет диаметр трубопровода, тем меньше будет скорость теплоносителя и гидравлическое сопротивление. На основе анализа данных взаимосвязей, можно превратить гидравлический расчет системы отопления (программа расчета есть в сети) в анализ параметров эффективности и надежности работы всей системы, что, в свою очередь, поможет снизить расходы на использующиеся материалы.

Отопительная система включает в себя четыре базовых компонента: теплогенератор, отопительные приборы, трубопровод, запорная и регулирующая арматура. Данные элементы имеют индивидуальные параметры гидравлического сопротивления, которые нужно учесть при проведении расчета. Напомним, что гидравлические характеристики не отличаются постоянством. Ведущие производители материалов и отопительного оборудования в обязательном порядке указывают информацию по удельным потерям давления (гидравлические характеристики) на производимое оборудование или материалы.

Например, расчет для полипропиленовых трубопроводов компании FIRAT существенно облегчается за счет приведенной номограммы, в которой указываются удельные потери давления или напора в трубопроводе для 1 метра погонного трубы. Анализ номограммы позволяет четко проследить обозначенные выше взаимосвязи между отдельными характеристиками. В этом и состоит основная суть гидравлических расчетов.

Гидравлический расчет систем водяного отопления: расход теплоносителя

Думаем, вы уже провели аналогию между термином «расход теплоносителя» и термином «количество теплоносителя». Так вот, расход теплоносителя будет напрямую зависеть от того, какая тепловая нагрузка приходится на теплоноситель в процессе перемещения им тепла к отопительному прибору от теплогенератора.

Гидравлический расчет подразумевает определение уровня расхода теплоносителя, касательно заданного участка. Расчетный участок представляет собой участок со стабильным расходом теплоносителя и с постоянным диаметром.

Гидравлический расчет систем отопления: пример

Если ветка включает в себя десять киловаттных радиаторов, а расход теплоносителя рассчитывался на перенос энергии тепла на уровне 10 киловатт, то расчетный участок будет представлять собой отрезом от теплогенератора до радиатора, который в ветке является первым. Но только при условии, что данный участок характеризуется постоянным диаметром. Второй участок располагается между первым радиатором и вторым радиатором. При этом, если в первом случае высчитывался расход переноса 10-киловаттной тепловой энергии, то на втором участке расчетное количество энергии будет составлять уже 9 киловатт, с постепенным уменьшением по мере проведения расчетов. Гидравлическое сопротивление должно рассчитываться одновременно для подающего и обратного трубопровода.

Гидравлический расчет однотрубной системы отопления подразумевает вычисление расхода теплоносителя

для расчетного участка по следующей формуле:

Qуч –тепловая нагрузка расчетного участка в ваттах. К примеру, для нашего примера нагрузка тепла на первый участок будет составлять 10000 ватт или 10 киловатт.

с (удельная теплоемкость для воды) – постоянная, равная 4,2 кДж/(кг•°С)

tг –температура горячего теплоносителя в отопительной системе.

tо –температура холодного теплоносителя в отопительной системе.

Гидравлический расчет системы отопления: скорость потока теплоносителя

Минимальная скорость теплоносителя должна принимать пороговое значение 0,2 — 0,25 м/с. Если скорость будет меньше, из теплоносителя будет выделяться избыточный воздух. Это приведет к появлению в системе воздушных пробок, что, в свою очередь, может служить причиной частичного или полного отказа отопительной системы. Что касается верхнего порога, то скорость теплоносителя должна достигать 0,6 — 1,5 м/с. Если скорость не будет подниматься выше данного показателя, то в трубопроводе не будут образовываться гидравлические шумы. Практика показывает, что оптимальный скоростной диапазон для отопительных систем составляет 0,3 — 0,7 м/с.

Если есть необходимость рассчитать диапазон скорости теплоносителя более точно, то придется брать в расчет параметры материала трубопроводов в отопительной системе. Точнее, вам понадобится коэффициент шероховатости для внутренней трубопроводной поверхности. К примеру, если речь идет о трубопроводах из стали, то оптимальной считается скорость теплоносителя на уровне 0,25 — 0,5 м/с. Если трубопровод полимерных или медный, то скорость можно увеличить до 0,25 – 0,7 м/с. Если хотите перестраховаться, внимательно почитайте, какая скорость рекомендуется производителями оборудования для систем отопления. Более точный диапазон рекомендованной скорости теплоносителя зависит от материала трубопроводов применяемых в системе отопления а точнее от коэффициента шероховатости внутренней поверхности трубопроводов. Например для стальных трубопроводов лучше придерживаться скорости теплоносителя от 0,25 до 0,5 м/с для медных и полимерных (полипропиленовые, полиэтиленовые, металлопластиковые трубопроводы) от 0,25 до 0,7 м/с либо воспользоваться рекомендациями производителя при их наличии.

Расчет гидравлического сопротивления системы отопления: потеря давления

Потеря давления на определенном участке системы, которую также называют термином «гидравлическое сопротивление», представляет собой сумму всех потерь на гидравлическое трение и в локальных сопротивлениях. Данный показатель, измеряемый в Па, высчитывается по формуле:

ΔPуч=R* l + ( (ρ * ν2) / 2) * Σζ

где
ν — скорость используемого теплоносителя, измеряемая в м/с.

ρ — плотность теплоносителя, измеряемая в кг/м3.

R –потери давления в трубопроводе, измеряемые в Па/м.

l – расчетная длина трубопровода на участке, измеряемая в м.

Σζ — сумма коэффициентов локальных сопротивлений на участке оборудования и запорно-регулирующей арматуры.

Что касается общего гидравлического сопротивления, то оно представляет собой сумму всех гидравлических сопротивлений расчетных участков.

Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления: выбор основной ветви системы

Если система характеризуется попутным движением теплоносителя, то для двухтрубной системы выбирается кольцо самого загруженного стояка через нижний прибор отопления. Для однотрубной системы – кольцо через самый загруженный стояк.

Если система характеризуется тупиковым движением теплоносителя, то для двухтрубной системы выбирается кольцо нижнего прибора отопления для самого загруженного из наиболее удаленных стояков. Соответственно, для однотрубной отопительной системы выбирается кольцо через наиболее загруженный из удаленных стояков.

Если речь идет о горизонтальной отопительной системе, то выбирается кольцо через наиболее загруженную ветвь, относящуюся к нижнему этажу. Говоря о загрузке, мы имеем в виду показатель «тепловая нагрузка», который был описан выше.

Гидравлический расчет системы отопления

С помощью гидравлического расчета можно правильно подобрать диаметры и длину труб, правильно и быстро сбалансировать систему с помощью радиаторных клапанов. Результаты этого расчета также помогут правильно подобрать циркуляционный насос.

В результате гидравлического расчета необходимо получить следующие данные:

m — расход теплоносителя для всей системы отопления, кг/с;

ΔP — потери напора в системе отопления;

ΔP1. ΔP2. ΔPn. — потери напора от котла (насоса) до каждого радиатора (от первого до n-го);

Расход теплоносителя

Расход теплоносителя рассчитывается по формуле:

Скорость теплоносителя в системе отопления
,

где Q — суммарная мощность системы отопления, кВт; берется из расчета теплопотерь здания

Cp — удельная теплоемкость воды, кДж/(кг*град.C); для упрощенных расчетов принимаем равной 4,19 кДж/(кг*град.C)

ΔPt — разность температур на входе и выходе; обычно берем подачу и обратку котла

Калькулятор расхода теплоносителя (только для воды)

Q = кВт; Δt = o C; m = л/с

Точно также можно посчитать расход теплоносителя на любом участке трубы. Участки выбираются так, чтобы в трубе была одинаковая скорость воды. Таким образом, разбиение на участки происходит до тройника, либо до редукции. Нужно просуммировать по мощности все радиаторы, к которым течет теплоноситель через каждый участок трубы. Потом подставить значение в формулу выше. Эти расчеты необходимо сделать для труб перед каждым радиатором.

Скорость теплоносителя

Затем, используя полученные значения расхода теплоносителя, необходимо для каждого участка труб перед радиаторами вычислить скорость движения воды в трубах по формуле :

Скорость теплоносителя в системе отопления
,

где V — скорость движения теплоносителя, м/с;

m — расход теплоносителя через участок трубы, кг/с

ρ — плотность воды, кг/куб.м. можно принять равной 1000 кг/куб.м.

f — площадь поперечного сечения трубы, кв.м. можно посчитать по формуле: π * r 2. где r — внутренний диаметр, деленный на 2

Калькулятор скорости теплоносителя

m = л/с; труба мм на мм; V = м/с

Потери напора в трубе

Затем для каждого участка нужно рассчитать потери напора на трение в трубе по формуле (учитывается и подача и обратка):

ΔPpтр — потеря напора в трубе на трение, Па;

R — удельные потери на трение в трубе, Па/м; в справочной литературе производителя трубы

L — длина участка, м;

Потери напора на местных сопротивлениях

Местные сопротивления на участке труб — это сопротивление на фитингах, арматуре, оборудовании и т.п. Потери напора на местных сопротивлениях рассчитываются по формуле :

Скорость теплоносителя в системе отопления

где Δpм.с. — потери напора на местных сопротивлениях, Па;

Σξ — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке; коэффициенты местных сопротивлений указываются производителем для каждого фитинга

V — скорость теплоносителя в трубопроводе, м/с;

ρ — плотность теплоносителя, кг/м 3 .

Определение расхода (G, м3/час) теплоносителя при выборе насоса

Отправной точкой для подбора насоса служит количество тепла, которое теряет дом. Как это узнать? Для этого нужно сделать расчет теплопотерь.

Это сложный инженерный расчет, предполагающий знание многих составляющих. Поэтому в рамках этой статьи мы опустим это объяснение, а за основу количества теплопотерь возьмем одну из распространенных (но далеко не точных) методик, которой пользуются многие монтажные фирмы.

Ее суть заключается в некоем среднем показателе потерь на 1 м2. Эта величина условна и составляет 100 Вт/м2 (если дом или комната имеют неутепленные кирпичные стены, да еще недостаточной толщины, количество тепла, теряемого помещением, будет значительно больше. И наоборот, если ограждающие конструкции дома сделаны с применением современных материалов и имеют хорошую теплоизоляцию, потери тепла будут снижены и могут составлять 90 или 80 Вт/м2).

Итак, предположим, что вы имеете дом площадью 120 или 200 м2. Тогда условленное нами количество теплопотерь для всего дома будет составлять:

120 * 100 = 12000 Вт или 12 кВт.
Какое это имеет отношение к насосу? Самое прямое.
Процесс теплопотерь в доме происходит постоянно, а значит и процесс нагревания помещений (компенсация теплопотерь) должен идти постоянно.
Представьте, что у вас нет насоса, нет трубопроводов. Как бы вы решили эту задачу?

Чтобы компенсировать теплопотери вам пришлось бы сжигать какой-то вид топлива в отапливаемом помещении, например, дрова, что в принципе тысячелетиями люди и делали.

Но вы решили отказаться от дров и использовать для обогревания дома воду. Что вам пришлось бы делать? Вам пришлось бы брать ведро( -а), наливать туда воду и греть ее на костре или газовой плите до температуры кипения. После этого брать ведра и нести их в комнату, где вода отдавала бы свое тепло помещению. Затем брать другие ведра с водой и снова ставить их на костер или газовую плиту для нагревания воды, а затем нести их в комнату взамен первых. И так до бесконечности.

Сегодня за вас эту работу выполняет насос. Он заставляет воду двигаться к устройству, где она нагревается (котел), а затем для передачи сохраненного в воде тепла по трубопроводам направляет ее к отопительным приборам для компенсации теплопотерь в помещении.

Возникает вопрос: сколько нужно воды в еденицу времени, нагретой до заданной температуры, чтобы компенсировать теплопотери дома?

Как это посчитать?

Для этого нужно знать несколько величин:

  • количество тепла, которое необходимо для компенсации тепловых потерь (в этой статье за основу мы взяли дом  площадью 120 м2 с теплопотерями 12000 Вт)
  • удельная теплоемкость воды равная 4200 Дж/кг * оС;
  • разница между начальной температурой t1 (температура обратки) и конечной температурой t2 (температурой подачи), до которой нагревается теплоноситель (эта разница обозначается как ΔT и в теплотехнике для расчета систем радиаторного отопления определяется в 15 — 20 оС).

Эти значения нужно подставить в формулу:
G = Q / (c * (t2 — t1)), где
G — требуемый расход воды в системе отопления, кг/сек. (Этот параметр должен обеспечивать насос. Если купить насос с меньшим расходом, то он не сможет дать количество воды необходимое для компенсации тепловых потерь; если взять насос с завышенным расходом, это приведет к снижению его КПД, перерасходу электроэнергии и большим начальным затратам);
Q — количество тепла Вт, необходимое для компенсации теплопотерь;
t2 — температура конечная, до которой нужно нагреть воду (обычно 75, 80 или 90 оС);
t1 — температура начальная (температура теплоносителя, остывшего на 15 — 20 оС);
c — удельная теплоемкость воды, равная 4200 Дж/кг * оС.
Подставляем известные значения в формулу и получаем:
G = 12000 / 4200 * (80 — 60) = 0,143 кг/с

Такой расход теплоносителя в течение секунды необходим для компенсации тепловых потерь вашего дома площадью 120 м2.
На практике пользуются расходом воды, перемещенным в течение 1 часа. В этом случае формула, пройдя некоторые преобразования принимает следующий вид:
G = 0,86 * Q / t2 — t1;

или

G = 0,86 * Q / ΔT, где

ΔT — разность температур между подачей и обраткой (как мы уже увидели выше, ΔT — величина известная, закладываемая изначально в расчет).

Итак, какими бы сложными, на первый взгляд, не показались объяснения по подбору насоса, учитывая такую важную величину, как расход, сам расчет и, следовательно, подбор по этому параметру довольно прост.

Все сводится к подстановке известных значений в простую формулу. Эту формулу можно «вбить» в программе Excel и пользоваться этим файлом, как быстрым калькулятором.

Потренируемся!

Задача: нужно подсчитать расход теплоносителя для дома площадью 490 м2.
Решение:
Q (количество теплопотерь) = 490 * 100 = 49000 Вт = 49 кВт.
Проектный температурный режим между подачей и обраткой закладываем следующий: температура подачи — 80 оС, температура обратки — 60 оС (по-другому запись делается как 80/60 оС).

Следовательно, ΔT = 80 — 60 = 20 оС.
Теперь все значения подставляем в формулу:
G = 0,86 * Q / ΔT = 0,86 * 49 / 20 = 2,11 м3/час.

Для чего нужен насос в системе отопления

Циркуляционные насосы для отопления частных домов, предназначены для создания принудительного движения теплоносителя в водяном контуре. После установки оборудования, естественная циркуляция жидкости в системе становится невозможной, насосы будут работать в постоянном режиме. По этой причине, к циркуляционному оборудованию предъявляют высокие требования относительно:

  1. Производительности.
  2. Шумоизоляции.
  3. Надежности.
  4. Длительного срока эксплуатации.

Циркуляционный насос нужен для «водяных полов», а также двух- и однотрубных систем отопления. В больших зданиях используется для систем ГВС.

Как показывает практика, если установить станцию в любую систему с естественной циркуляцией теплоносителя, увеличивается эффективность обогрева и равномерное прогревание по всей длине водяного контура.

Единственный минус такого решения, это зависимость работы насосного оборудования от электричества, но проблема, как правило, решается подключением источника бесперебойного питания.

Установка насоса в систему отопления частного дома оправдана как при создании новой, так и при модификации уже существующей системы отопления.

устройство циркуляционного насоса

Принцип действия циркуляционного насоса

Работа циркуляционных насосов увеличивает энергоэффективность системы отопления на 40-50%. Принцип действия устройств, независимо от типа и конструкции, заключается в следующем:

  • Жидкость поступает в полость, выполненную в виде ракушки.
  • Внутри корпуса расположено рабочее колесо, маховик, создающий давление.
  • Увеличивается скорость теплоносителя и посредством центробежной силы, жидкость отводится в спиральный канал, подключенный к водяному контуру.
  • Теплоноситель поступает в водяной отопительный контур с заданной скоростью. Благодаря закручиванию водяных потоков, снижается гидравлическое сопротивление при циркуляции жидкости.

Принцип работы системы отопления с циркуляционным насосом отличается от контуров с естественной циркуляцией, тем, что движение жидкости осуществляется принудительно. На эффективность обогрева не влияет соблюдение уклонов, количество установленных радиаторов, а также диаметр труб.

Работа циркуляционных насосов может несколько отличаться, в зависимости от типа конструкции, но принцип действия остается неизменным. Производители предлагают более сотни моделей оборудования, с различными параметрами производительности и управления. По характеристикам насосов можно разделить станции на несколько групп:

  • По типу ротора – для усиления циркуляции теплоносителя, можно применять модели с сухим и мокрым ротором. Конструкции отличаются по расположению рабочего колеса и движущихся механизмов в корпусе.
    Так, в моделях с сухим ротором, с жидкостью теплоносителя соприкасается исключительно маховик, создающий давление. «Сухие» модели имеют высокую производительность, но имеют несколько недостатков: создается высокий уровень шумов от работы насоса, требуется регулярное обслуживание.
    Для бытового применения лучше использовать модули с мокрым ротором. Все движущиеся части, включая подшипники, полностью помещены в среду теплоносителя, служащего смазкой для деталей, на которые приходится наибольшая нагрузка. Срок службы водяного насоса «мокрого» типа в системе отопления, составляет не менее 7 лет. Необходимость в обслуживании отсутствует.
  • По типу управления – традиционная модель насосного оборудования, чаще всего устанавливаемая в бытовых помещениях небольшой площади, имеет механический регулятор с тремя фиксированными скоростями. Регулировать температуру в доме с помощью циркуляционного насоса механического типа, достаточно неудобно. Модули отличает большой расход электроэнергии.
    Оптимальный насос имеет электронный блок управления. В корпус встроен комнатный термостат. Автоматика самостоятельно анализирует температурные показатели в помещении, автоматически изменяя выбранный режим. Расход электроэнергии при этом сокращается в 2-3 раза.

Существуют и другие параметры, отличающие циркуляционное оборудование. Но для выбора подходящей модели, достаточно будет знать о перечисленных выше нюансах.

Особенности подбора циркуляционного насоса

Подбирается насос по двум критериям:

  1. Количеству перекаченной жидкости, выраженной в метрах кубических за час (м³/ч).
  2. Напору, выраженному в метрах (м).

С напором, все более или менее понятно,- это высота, на которую должна быть поднята жидкость и измеряется с самой низкой до самой высокой точки или до следующего насоса, в том случае, если в проекте, он предусмотрен не один.

Объем расширительного бака

Всем известно, что жидкость при нагревании имеет свойство увеличиваться в объеме. Чтобы отопительная система не была похожа на бомбу и не текла по всем швам, существует расширительный бак, в который собирается вытесненная вода из системы.

Какого объема следует приобрести или изготовить бак?

Все просто, зная физические характеристики воды.

Рассчитанный объем теплоносителя в системе умножаем на 0,08. Например, для теплоносителя на 100 л, расширительный бачок будет объемом 8 л.

О количестве перекаченной жидкости поговорим подробней

Расход воды в системе отопления считается по формуле:

G = Q / (c * (t2 — t1)), где:

  • G – расход воды в системе отопления, кг/сек;
  • Q – количество тепла, компенсирующее теплопотери, Вт;
  • с – удельная теплоемкость воды, эта величина известна и равна 4200 Дж/кг*ᵒС (учтите, что любые другие теплоносители имеют худшие показатели по сравнению с водой);
  • t2 – температура теплоносителя поступающего в систему, ᵒС;
  • t1 – температура теплоносителя на выходе из системы, ᵒС;

Читайте еще:  Дистиллированная вода для отопления – за и против Рекомендация! Для комфортного проживания дельта температуры носителя тепла на входе должна составлять 7-15 градусов. Температура пола в системе «теплый пол» не должна быть более 29ᵒ С. Поэтому придется для себя уяснить, какой вид отопления будет монтироваться в доме: будут ли стоять батареи, «теплый пол» или комбинация из нескольких видов.

Результат этой формулы даст расход теплоносителя за секунду времени для восполнения теплопотерь, далее этот показатель переводится в часы.

Совет! Скорее всего, температура в процессе эксплуатации в зависимости от обстоятельств и сезона будет разниться, поэтому лучше сразу к этому показателю добавить 30% запаса.

Рассмотрим показатель расчетное количество тепла, необходимое для компенсации тепловых потерь.

Пожалуй, это самый сложный и важный критерий, требующий инженерных знаний, к которому надо подойти ответственно.

Если это частный дом, то показатель может варьироваться от 10-15 Вт/м² (такие показатели характерны для «пассивных домов») до 200 Вт/м² и более (если это тонкая стена с отсутствующим или недостаточным утеплением).

На практике строительные и торговые организации за основу принимают показатель теплопотерь — 100 Вт/м².

Рекомендация: просчитайте этот показатель для конкретного дома, в котором будет устанавливаться или реконструироваться система отопления. Для этого используются калькуляторы теплопотерь, при этом отдельно считаются потери для стен, крыш, окон, пола. Эти данные дадут возможность узнать, сколько физически отдается тепла домом в окружающую среду в конкретном регионе со своими климатическими режимами.

Рассчитанную цифру потерь умножаем на площадь дома и затем подставляем в формулу расхода воды.

Теперь следует разобраться с таким вопросом, как расход воды в системе отопления многоквартирного дома.

Какую ставить скорость на насосе отопления при малой мощности котла

Регулировка мощности циркуляционного насоса, как правило, проводится с целью повысить или, наоборот, снизить его производительность. Чем выше его скорость, тем быстрее горячая вода проходит по трубам и тем больше тепла она отдаёт. В свою очередь, чем она ниже, тем медленнее жидкость проходит по системе, быстрее остывает и соответственно теплоотдача будет меньше.

Минимальную мощность отопительного оборудования устанавливают преимущественно весной. В это время на улице уже довольно тепло, но сам дом прогревается недостаточно и есть необходимость в небольшом подогреве помещения.

Скоростные режимы насосов могут отличаться в зависимости от модели и комплектации. В среднем минимальный показатель составляет 30—35 л/мин, максимальный — 80—90 л/мин.

Для чего нужно проверять настройки

Чтобы удостовериться в максимальной производительности прибора перед началом эксплуатации рекомендуется проверить его настройки. Делается это, как правило, по двум параметрам.

Шумоизоляция. Существует несколько причин, по которым отопительный прибор может издавать сильный шум:

  • неправильный монтаж;
  • воздух в трубах;
  • перепады напряжения;
  • неисправность устройства.

Читайте также:  Как сделать пилораму из бензопилы своими руками: способы, материалы, технология

Чтобы избежать этих проблем установку лучше доверить мастеру, который проведёт комплексную диагностику, убедится в правильности монтажа и функциональности аппарата.

Равномерный обогрев. Главной причиной неравномерного обогрева радиаторов является недостаточная мощность. Невысокая скорость способствует быстрому остыванию воды, в результате чего тепло просто не доходит в конец системы.

К аналогичной проблеме приводит также завоздушенность или неправильно подобранный режим терморегулятора. Может повлиять на производительность прибора и неправильный монтаж. Особенно это касается алюминиевых и биметаллических батарей, которые должны быть установлены максимально ровно.

Как выбрать насос для системы отопления

Подбор насоса для отопительной системы, начинают с анализа параметров помещения и установленного водогрейного оборудования. Дополнительно определяют, какие функции, помимо увеличения скорости теплоносителя, должен выполнять установленный модуль.

Существует несколько типов циркуляционных насосов, предлагаемых различными производителями. При выборе следует ориентироваться на качество и надежность продукции, а также на параметры производительности.

При выборе циркуляционного насоса для отопления частного дома, учитывают следующие моменты:

  1. Мощность.
  2. Компания, выпускающая оборудование.
  3. Функциональные возможности.

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса

Точный подбор по площади дома, делают только после проведения теплотехнического аудита помещения и системы отопления. Зачастую, процедура стоит дорого, ее проводят для промышленных объектов и многоквартирных домов. Для бытовых зданий, относительно небольшой площади, существует методика расчета насоса без формул.

Самостоятельно подобрать мощность циркуляционного насоса можно следующим образом:

  • По производительности котла. Расчет циркуляционного насоса для системы отопления частного дома выполняют, принимая во внимание, что 1 кВт мощности водогрейного оборудования соответствует коэффициенту пропускной способности равной 1 л/мин. Соответственно, для котла на 25 кВт, потребуется установить насос с показателем от 1500 л/час.
  • Расчет напора циркуляционного насоса системы отопления. В технической документации указывается параметр напора в метрах водяного столба. По данному параметру можно определить длину водяного контура и подсчитать необходимое количество насосов в системе.
    Считается, что для 10 п.м. трубопровода, необходимо 0,6 м напора водяного столба. Оптимальный выбор насоса для 1 этажного дома – это стандартные модели с 6 м. в. ст. Станции подойдут для помещений с трубопроводом до 100 п.м.
    Если напора недостаточно, устанавливают второй насос или подбирают более мощную модель. Этот же принцип расчетов используют при выборе насоса для 2-х этажного дома.

Какой фирмы циркуляционный насос выбрать

Стоимость циркуляционного насоса, производительность, время эксплуатации, напрямую зависят от завода – изготовителя техники. Ориентироваться только на цену неправильно. Выбирая модель, не лишним будет узнать об отзывах потребителей, относительно качества, технических и промышленных характеристиках.

Судя по количеству продаж, лучшие циркуляционные насосы предлагают следующие компании:

  • Grundfos – крупнейший мировой производитель насосного оборудования. По недавним подсчетам около 50% всей продаваемой продукции принадлежит этому бренду. Модели Grundfos отличает высокая надежность и производительность. Компания разработала и внедрила несколько энергосберегающих технологий. Немецкие насосы гарантированно проработают не менее 10 лет.
  • Wilo – еще один лидер в производстве циркуляционного оборудования. Немецкая компания, на данный момент имеет заводы, расположенные в нескольких странах, что, впрочем, не отражается на качестве продукции. В ассортименте Wilo предлагаются бытовые и промышленные станции, а также модели с электронным управлением.
  • DAB – итальянская компания, имеющая многолетний опыт работы в сфере производства циркуляционного оборудования. Начиная с 2002г, на базе заводов компании был усовершенствован принцип работы насосов DAB, что привело к увеличению надежности и производительности оборудования, а также уменьшен шум.
  • UNIPUMP – российский конкурент известных зарубежных брендов. Оборудование изготавливается компанией «Саблайн Сервис». В ассортименте продукции представлены погружные и поверхностные насосы. Главным достоинством UNIPUMP, считается небольшая стоимость оборудования и полная адаптация к условиям отечественной эксплуатации.
  • Oasis – модель, которую часто предлагают как российский продукт, на самом деле родом из Китая. Имеет заводскую сборку и качество. Стоимость, даже по сравнению с российскими аналогами, приблизительно на 30% дешевле, что и объясняет высокую популярность бренда. Модели Oasis гарантировано проработают весь срок эксплуатации. Оборудование уступает по производительности и теплотехническим характеристикам предыдущим производителям.
  • Wester – еще один бренд, который пропагандируют как английский, на самом деле принадлежит группе компаний «Импульс». Достаточно надежные модели для систем отопления и ГВС. Насосы Wester подходят для бытового и промышленного применения, единственным минусом является ограниченный ассортимент выпускаемой продукции.

На какие функциональные возможности стоит обращать внимание

При выборе подходящей модели, надо обратить внимание на еще несколько моментов:

  • Управление насосом – наиболее удобные и экономичные насосы с автоматическим включением и выключением. Автоматика подключена к комнатному термостату. Давление и скорость циркуляции теплоносителя регулируется автоматически. Насос с электронным управлением уже укомплектован датчиком температуры, вмонтированным в корпус. Станции с механическим переключением режимов работы стоят дешевле. Интенсивность работы выбирается вручную.
  • Удаление воздуха и сброс давления – дополнительным бонусом будет наличие встроенного воздухоотводчика, а также функции, препятствующей запуску двигателя на холостом ходу. Некоторые модели дополнительно укомплектовываются клапаном сброса давления. При отключении электроэнергии, теплоноситель быстро нагревается до точки закипания. Клапан предотвращает возникновение аварийных ситуаций.

Применение циркуляционных насосов с электронным блоком управления, наиболее оправдано в системах отопления двухэтажных жилых домов, а также при одновременном подключении нескольких водяных контуров.

котельная с установленным котлом и насосами

Как правильно поставить насос на отопление

Подробная схема установки насоса прилагается в инструкции по эксплуатации. Грамотный монтаж начинается с тщательного изучения рекомендаций производителя.

Подключение насоса в систему отопления своими руками возможно, только при наличии специального оборудования и технических навыков. Любые нарушения приводят к отказу в гарантийном обслуживании, снижению производительности и уменьшению сроков эксплуатации.

Производители рекомендуют придерживаться следующих правил установки насоса в систему:

  • Монтаж закрытой системы отопления дома с использованием циркуляционных насосов осуществляется с обязательным подключением резервного электропитания. Минимальное время автономного электроснабжения не менее 4-6 часов.
  • Одно- и двухтрубная система отопления с циркуляционным насосом требует установки байпаса. При отключении электричества, принудительное движение жидкости в системе заменяется естественным. Системы с комбинированной циркуляцией теплоносителя, это хорошее решение при частых отключениях электроснабжения здания.
  • Включать прибор на холостом ходу, в системе, незаполненной теплоносителем, запрещается. Чтобы проверить работоспособность электронасоса в системе отопления, водяной контур предварительно заполняют жидкостью. После включают насос. Если станция подобрана правильно, поверхность радиаторов будет нагреваться равномерно, независимо от их отдаленности от нагревательного прибора.
  • Оптимальный диаметр труб указан в технической документации. Сужение сечения водяного контура уменьшает производительность насоса.
  • Подключение к электросети выполняется посредством специальных клеммных соединений. Необходимость в подключении стабилизатора отсутствует. Одновременно монтируют автономное электроснабжение циркуляционного насоса. Читайте рекомендации, относительно выбора ИБП.
  • Модели с мокрым ротором монтируются исключительно в вертикальном положении.
  • Перед насосом устанавливают фильтр грубой очистки.
  • Для проведения ремонтных работ, место установки насоса в систему делают доступным.

Если длина водяного контура превышает указанную производительность, систему отопления делают с двумя циркуляционными насосами. Дополнительную станцию устанавливают на подаче теплоносителя, приблизительно посередине водяного контура. схема обвязки системы отопления с твердотопливным и газовым котлами

схема обвязки отопительной системы с навесным газовым котлом

Где поставить насос на отопление

Место установки насоса в системе отопления определяется индивидуально, в каждом отдельном случае. На расположение влияет:

  1. Тип системы отопления.
  2. Количество контуров.

На двух и однотрубные системы отопления, насосы устанавливают сразу после расширительного бака. Суть заключается в том, чтобы станция не качала воду в емкость. Двух- и однотрубные системы с циркуляционным насосом обязательно оснащаются байпасом. Конструкцию монтируют непосредственно перед котлом, на обратном трубопроводе.

Отопительная система с нижней разводкой имеет огромное преимущество – возможность поэтапного добавления радиаторов и установки дополнительного циркуляционного оборудования. Решение об установке системы с нижней подачей теплоносителя, часто принимают при монтаже водяного контура в многоэтажном здании.
{banner_downtext}
Система отопления с верхней разводкой обычно не обязательно оснащается циркуляционным оборудованием. Конструкция предназначена для естественного движения теплоносителя. Схема собирается так, чтобы подающая труба находилась как можно выше над радиаторами, а обратка ниже их. К трубопроводу с верхней разводкой насос подключают в любом месте контура, сразу после расширительного бачка.

Монтаж автономного отопления с циркуляционным насосом в одно- или двухэтажном доме, с одновременным подключением теплых полов, осуществляется посредством установки нагнетающего оборудования на каждую систему отопления отдельно (исключение составляют модели с двумя электродвигателями). Станция на теплые полы ставится в специальный смесительный узел. Монтаж выполняется по стрелкам, выгравированным на корпусе насоса и рамке.

Способы установки насосов определяются индивидуально, в зависимости от выбранной системы отопления и других факторов.

Какую скорость циркуляционного насоса выбрать

При условии правильного расчета производительности, грамотного соединения радиаторов и монтажа системы отопления, в большинстве случаев можно установить минимальную скорость насоса. В таком режиме потребляется меньше электроэнергии, механические части подвергаются меньшему износу.

Насос должен работать в режиме, максимально соответствующему параметрам системы отопления и производительности котла. Проверить настройки можно следующим образом:

  • Каждый насос имеет шумоизоляцию. Во время работы, сам модуль издает небольшой шум, сравнимый с тихим гудением. Но, при переключении на большую скорость, завихрения водяных потоков, при прохождении через водяной контур, создают неприятные звуки. Рекомендуемая скорость 1-2 положение переключателя.
    Третий скоростной режим используется кратковременно, чтобы продавить воздушные пробки при заполнении теплоносителем системы отопления.
  • Равномерный обогрев. Добавить скорость требуется в тех случаях, когда перепад температуры нагрева радиаторов, установленных в начале и конце водяного контура больше 1-2°С.

Насосы, с установленным электронным управлением, автоматически выбирают скорость теплоносителя, ориентируясь на температуру подачи и обратки, а также интенсивность прогрева помещения. Для выбора оптимального рабочего режима, требуется просто нажать клавишу пуск.

После установки циркуляционного насоса в систему отопления индивидуального дома, экономическая эффективность увеличивается на 30-40%. Такие показатели делают установку оборудования не только рекомендуемой, но скорее обязательной мерой.

Определение места врезки насоса в систему

При установке циркуляционного насоса необходимо учитывать не только рекомендации производителей, но и возможность его периодического обслуживания. Совсем недавно насосы с «мокрым» ротором рекомендовалось устанавливать исключительно на обратку – считалось, что так они проработают намного дольше, поскольку будут находиться в более щадящем температурном режиме.

Типовая схема подключения насоса, обеспечивающего принудительную циркуляцию теплоносителя, к автономной системе отопления частного дома или загородного коттеджа

Современные агрегаты рассчитаны на длительный контакт с горячей жидкостью, поэтому их смело можно устанавливать и на стороне подачи. Мало того, специалисты нередко рекомендуют монтировать насос именно на подающий трубопровод, чтобы повысить давление в зоне всасывания. В этом случае указанный участок будет иметь самую высокую температуру, поэтому следует обязательно убедиться в том, способно ли электрическое устройство контактировать с высокотемпературной жидкостью. Достоинства подобного способа смогут оценить, например, обладатели тёплых водяных полов, поскольку в этом случае исключается образование воздушных пробок.

Для оптимизации схемы отопления используется распределительная гребёнка. Подробности:

Для систем обогрева с мембранными баками, напротив, рекомендуется вести монтаж байпаса с насосом на стороне обратки, поближе к расширительной ёмкости. Если же такая схема затруднит обслуживание насоса, то его врезают непосредственно в магистраль, обязательно оснащая контур обратным клапаном.

Дополнительное оснащение

Независимо от вида системы, где тепло производится одним только котлом, будет достаточно смонтировать одно перекачивающее устройство. При сложной схеме теплообеспечения возможно использование второстепенных приборов. Необходимость в этом возникает в случаях, когда:

  • на обогрев здания требуется более одного котла;
  • схема обвязки наделена буферной емкостью;
  • отопительная система разветвляется на несколько линий;
  • используются гидроразделители;
  • протяженность тепломагистрали превышает 80 метров;
  • нужно организовать теплые полы.

Чтобы правильно обвязать ряд котлов, работающих на разном топливе, необходимо установить дополнительные насосы. Для схемы с наличием термоаккумулятора необходимы также второстепенные перекачивающие аппараты. Магистраль, в данном случае, строится из двух контуров: котлового и отопительного.

Гораздо сложная система реализуется в 2-х, 3-х этажных домах. Разветвление магистрали на несколько веток требует задействование двух и более насосов. Каждый из них подводит тепло на свой этаж к конкретным отопительным приборам. Если в доме запроектированы полы с подогревом, то монтируют два насоса. Один из них будет отвечать за теплоноситель, предназначенный для поддерживания температуры 30-40 град. по Цельсию.

Циркуляционный насос и элементы его обвязки: рекомендации специалистов

Выбрать циркуляционный насос и определиться с местом его установки – это всего лишь полдела. Не менее важно грамотно выполнить обвязку – только в этом случае можно рассчитывать на долгую, беспроблемную работу и возможность комфортного обслуживания агрегата. В рекомендациях специалистов нет ничего сложного:

  1. Место установки насоса следует оборудовать шаровыми кранами. С их помощью можно будет отсечь агрегат от теплоносителя во время профилактических или ремонтных мероприятий.
  2. Со стороны входа теплоносителя необходимо установить фильтр грубой очистки, который послужит барьером для механических частиц. Как показывает практика, наличие подобного устройства замедляет процесс абразивного износа крыльчатки в несколько раз. Если же говорить об опасности повреждения помпы, то здесь значение фильтрации и вовсе трудно переоценить.
  3. Крайнюю верхнюю точку байпаса следует оборудовать клапаном для развоздушивания.
  4. Направление движения теплоносителя должно совпадать со стрелкой на корпусе прибора.
  5. Поскольку в насосах «мокрого» типа охлаждение и смазку выполняет перекачиваемый теплоноситель, ось вращения должно находиться в параллель с горизонталью.
  6. Для обеспечения герметичности сопряжённые детали и места их соединений уплотняют при помощи прокладок и герметиков.

Не менее важно правильно подключить насос к электрической сети. Тип и сечение кабеля должны соответствовать мощности агрегата, а подключение необходимо выполнять только при наличии защитного заземления.

Как правильно подключить к электросети

Циркуляционный насос необходимо подключить к дифференциальному автомату и терморегулятору.

С дифференциальным автоматом

Подключение циркуляционного оборудования к дифференциальному автомату выполняется в следующей последовательности:

Фото 9

  1. Отрезается трехжильный кабель требуемой длины, протягивается через гофру.
  2. Гофра с кабелем прокладывается от щитка, в котором установлен диффавтомат, к насосу, с креплением к стене хомутами.
  3. Кабель заводится в клеммную коробку ЦН и подключается к клемме «L» фазным проводом (коричневым или белым), к клемме «N» нулевым проводом (синим или бело-синим), к клемме «PE» проводом заземления (желто-зеленым).
  4. Противоположный конец кабеля подключается в щитке: фазный и нулевой провод кабеля — к соответствующим клеммам диффавтомата, земляной провод — к клемме заземления щитка.

Подсоединение к терморегулятору

Термостат устанавливается в разрыв фазного провода:

  1. Нулевой провод и провод заземления от диффавтомата подключаются к ЦН.
  2. Фазный провод подключается к одной клемме термостата. Вторая клемма термостата соединяется подходящим отрезком провода с фазной клеммой ЦН.

Схема подключения циркуляционного насоса к электросети
Как подключить циркуляционный насос к электросети
Как подключить циркуляционный насос к электросети

Основные правила монтажа

Любое оборудование поставляется в сопровождении инструкции производителя, в которой отражается вся важная информация об его устройстве, принципе работы и правилах монтажа. Прочитав внимательно данный технический документ, можно понять основные правила обращения с ним.

Очень важно при самостоятельной установке выбрать нужную позицию изделия относительно горизонта. Расположение вала электродвигателя должно быть строго горизонтальным. В противном случае могут образоваться воздушные пробки, которые оставят подшипники без смазки и достаточного охлаждения. Это приведет к быстрому износу деталей и скорой поломке оборудования. На корпусе насоса есть стрелка, по направлению которой должен двигаться теплоноситель в системе.

Варианты правильного и неправильного расположения циркуляционного насоса с «мокрым» ротором. Категорически запрещено размещение оборудования так, как показано в нижнем ряду.

Необходимость фильтрации воды

Перед насосом устанавливают грязевик, функция которого заключается в фильтрации теплоносителя. Фильтр-грязевик задерживает абразивные частицы, песок, окалины и другие загрязнения, попавшие в воду. При попадании подобных элементов внутрь насоса может произойти разрушение крыльчатки и подшипников. Так как диаметр врезки для монтажа насоса имеет небольшой размер, то можно использовать обыкновенный фильтр грубой очистки. Обратите внимание, что бочонок, служащий для сбора различных взвесей, направляют вниз. Находясь в таком положении, фильтр не послужит препятствием для циркуляции воды. При частичном заполнении бочонок не утратит способности пропуска теплоносителя.

Важно! Большинство фильтров снабжены стрелкой, указывающей правильное направление потока воды в контуре. Если проигнорировать направление стрелки, то придется намного чаще чистить грязевик.

Расположение насоса в отопительном контуре

В принципе, большинство моделей современных насосов способно одинаково хорошо работать как на подаче, так и на обратке. Оборудование можно врезать в любой части отопительного контура. При этом следует учитывать, что длительность работы подшипников и пластиковых деталей устройства будет зависеть от величины температуры теплоносителя. Поэтому лучше врезать оборудование на обратном трубопроводе после расширительного мембранного бака и перед котлом отопления.

Один из вариантов правильной врезки циркуляционного насоса в трубопровод системы отопления частного дома с длиной контура не более 80 метров

Для чего нужен байпас?

Циркуляционный насос является энергозависимым устройством. При отключении электричества система отопления должна работать на условиях естественной циркуляции. Для этого необходимо минимизировать сопротивление в контуре за счет уменьшения количества изгибов и поворотов, а также использования в качестве запорной арматуры современных шаровых вентилей. В открытом состоянии просвет в шаровом вентиле совпадает с диаметром трубы.

Циркуляционный насос устанавливают на байпасе, который отсекается от основной системы с помощью двух шаровых кранов. Такое размещение оборудование позволяет произвести его ремонт или замену без ущерба для отопительной системы дома. В межсезонье система отопления может работать без насоса, который перекрывается с помощью все тех же шаровых вентилей. При усилении морозов насос включают в работу, открывая запорную арматуру по его краям и закрывая шаровый вентиль на основном контуре. Так осуществляется регулировка направления потока теплоносителя.

Монтаж циркуляционного насоса на байпасе (обводной трубе) с использованием трех шаровых кранов обеспечивает ток теплоносителя по нужному направлению.

Электрическое подключение

Если система отопления устроена по принципу принудительной циркуляции, то в случае отключения электричества насос должен продолжать работать от резервного источника питания. Поэтому рекомендуется устанавливать источник бесперебойного питания, который позволит функционировать системе отопления пару часов. Этого времени обычно хватает специалистам для устранения причины аварийного отключения подачи электричества. Продлить автономную работу оборудования могут внешние аккумуляторы, подключенные к резервному источнику питания.

Подключение насоса к источнику бесперебойного питания (ИБП), который дополнительно усилен тремя аккумуляторными установками, последовательно соединенными в единую цепь

Осуществляя электрическое подключение оборудования, необходимо исключить вероятность попадания в клеменную коробку влаги и конденсата. Термостойкий кабель используют в том случае, если теплоноситель разогревается в системе отопления более, чем на 90° С. Не допускается соприкосновение силового кабеля со стенками труб, двигателем, корпусом насоса. Подключение силового кабеля к клеменной коробке производится с левой или правой стороны, при этом переставляется заглушка. При боковом расположении клеменной коробки кабель заводят только снизу. И да, заземление обязательно!

Итоги гидравлического расчета

В итоге необходимо просуммировать сопротивления всех участков до каждого радиатора и сравнить с контрольными значениями. Для того, чтобы насос, встроенный в газовый котел. обеспечил теплом все радиаторы, потери напора на самой длинной ветке не должны превышать 20000 Па. Скорость движения теплоносителя на любом участке должна быть в диапазоне 0,25 — 1,5 м/с. При скорости выше 1,5 м/с в трубах может появиться шум, а минимальная скорость в 0,25 м/с рекомендуется по СНиП 2.04.05-91 во избежание завоздушивания труб.

Для того, чтобы выдержать вышеуказанные условия, достаточно правильно подобрать диаметры труб.

Источники
  • http://teplosten24.ru/skorost-teplonositelya-v-sisteme-otopleniya.html
  • http://TrubaMaster.ru/vodoprovodnye/gidravlicheskij-raschet-truboprovodov.html
  • http://umnoeotoplenie.ru/kak_vybrat_tcirkuliatcionniy_nasos_2
  • https://AvtonomnoeTeplo.ru/armatura/36-cirkulyacionnye-nasosy-dlya-sistem-otopleniya-v-domah.html
  • http://kvarremontnik.ru/raskhod-vody-v-sisteme-otopleniya/
  • https://instanko.ru/drugoe/pravilnaya-ustanovka-cirkulyacionnogo-nasosa.html
[свернуть]
Поделиться:
×
Рекомендуем посмотреть
Adblock
detector